Improving the cooling efficiency of the water-cooling system for electric bus battery modules
Elektrı̇klı̇ otobüs akü modüllerı̇ ı̇çı̇n su soğutma sı̇stemı̇nı̇n soğutma verı̇mlı̇lı̇ğı̇nı̇n artırılması
- Tez No: 902415
- Danışmanlar: DOÇ. DR. İPEK AYTAÇ, DOÇ. DR. ATA HANLAR
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Makine Mühendisliği, Enerji, Otomotiv Mühendisliği, Mechanical Engineering, Energy, Automotive Engineering
- Anahtar Kelimeler: Isı enerjisi, Lityum iyon pil, Yüksek basınç, Heat energy, Lithium ion battery, High pressure
- Yıl: 2024
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Türk Hava Kurumu Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Makine ve Uçak Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Karbondioksit seviyesindeki artış küresel ısınmaya yol açmaktadır ve bu durumun önüne geçebilmek için elektrikli araçların kullanımının yaygınlaştırılması gerekmektedir. Elektrikli araçların üretiminde batarya verimliliğinin sağlanması önemli bir konudur ve batarya sıcaklığını optimum seviyede tutmak büyük bir zorluktur. Bu nedenle, verimli bir Batarya Termal Yönetim Sistemi'ne (BTMS) ihtiyaç vardır. Bu çalışmada, elektrikli otobüslerde kullanılan lityum-iyon batarya kullanan sıvı soğutmalı Batarya Termal Yönetim Sistemi analiz edilmiş ve toplam performansını iyileştirmek için çeşitli modifikasyonlar yapılmıştır. Elektrikli otobüslerde kullanılan batarya soğutma modülü referans alınarak çeşitli modifikasyonlar yapılmış, ardından CFD yöntemi kullanılarak akış ve termal analiz gerçekleştirilmiştir. Referans modülün tasarımında iki modifikasyon yapılmış ve üç farklı sistem farklı çalışma koşullarında analiz edilmiştir. Modifiye edilmiş su soğutma sistemlerinde, sistemin toplam performansını iyileştirmek amacıyla su giriş ve dönüş parçaları modifiye edilmiştir. Ayrıca, sistemin farklı koşullardaki davranışını belirlemek amacıyla üç faklı su debisinde sayısal analizler gerçekleştirilmiştir. Sayısal analiz sonuçları, su giriş kısmının değiştirildiği ilk modifikasyonda, basınç düşüşünün referans geometriye kıyasla 2 m/s, 1 m/s ve 0.5 m/s su hızlarında sırasıyla %66.36, %63.72 ve %58.31 oranında azaldığını göstermiştir. Ek olarak, su giriş ve dönüş parçalarının değiştirildiği ikinci modifikasyonda, basınç düşüşü referans geometriye kıyasla 2 m/s, 1 m/s ve 0.5 m/s su hızlarında sırasıyla %70.93, %67.91 ve %60.97 oranında azalmıştır. Basınç düşüşü doğrudan pompalama gücünü etkilediği için, iki modifikasyonun kullanılması ile basınç düşüşü azaltılarak sistemin toplam verimliliği artırılmıştır.
Özet (Çeviri)
The increase in carbon dioxide levels leads to global warming and in order to prevent this situation, the use of electric vehicles should be widespread. Ensuring battery efficiency in the production of electric vehicles is an important issue and keeping the battery temperature at optimum level is a great challenge. Therefore, an efficient Battery Thermal Management System (BTMS) is required. In this study, a liquid cooled Battery Thermal Management System used in electric buses which uses lithium-ion battery was analyzed and different modifications were done for improving its overall performance. The battery cooling module used in electric buses is taken as a reference and various modifications are made, followed by flow and thermal analysis using the CFD method. Two modifications were made in the design of the reference module and three different systems analyzed at different working conditions. In the modified water-cooling systems, water entrance and return parts were modified in order to improve the overall performance of the system. Also, numerical simulations were done at three different water flow rates in order to determine the behavior of the system at different conditions. Numerical analyses results indicated that in the first modification where water entrance part was modified, pressure drop decreased as 66.36%, 63.72%, and 58.31% respectively at 2 m/s, 1 m/s and 0.5 m/s water velocities in comparison with reference geometry. In addition, in the second modification where water entrance and return parts were modified, pressure drop decreased as 70.93%, 67.91%, and 60.97% respectively at 2 m/s, 1 m/s and 0.5 m/s water velocities in comparison with reference geometry. As pressure drop directly affect pumping power, the overall efficiency of the system improves by decreasing pressure drop using two modifications.
Benzer Tezler
- An experimental study of improving the performance of photovoltaic solar module using upper and lower water cooling: A case study of Iraq
Üst ve alt su soğutma kullanılarak fotovoltaik güneş modülünün performansının iyileştirilmesine yönelik deneysel bir çalışma: Irak örneği
AHMED KADHIM MOHAMMED AL-MAMOORI
Yüksek Lisans
İngilizce
2022
Makine MühendisliğiKarabük ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ MEHMET BAKIRCI
- Evaporatif bir soğutma sisteminin farklı çalışma koşullarında performansının incelenmesi
Investigation of the performance of an evaporative cooling system under different operating conditions
BİLAL DÖRTTEPE
Yüksek Lisans
Türkçe
2025
Makine MühendisliğiKaramanoğlu Mehmetbey ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. OSMAN BABAYİĞİT
- Nanopartikül takviyesinin fotovoltaık termal (PVT) sistemin soğutma performansına etkisinin hesaplamalı akışkanlar dinamiği analizi ile incelenmesi
Investigation of the effect of nanoparticle reinforcement on cooling performance of photovoltaic thermal (PVT) system by computational fluid dynamics analysis
AHMET EMİN ŞEN
Yüksek Lisans
Türkçe
2026
Makine MühendisliğiDüzce ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. FİKRET POLAT
- Bir veri merkezinin enerji puanının hesaplanarak enerji verimliliğinin bulunması, verimliliğinin iyileştirilmesi, atık ısı kullanımı ve yeşil veri merkezi senaryolarının incelenmesi
Determination of energy efficiency by calculating the energy score of a data centre, investigation of scenarios for improving efficiency, waste heat use, and green data centre
HALİS YILMAZ
Yüksek Lisans
Türkçe
2024
Makine MühendisliğiGazi ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MUSTAFA ZEKİ YILMAZOĞLU
- Küçük gazlı su soğutma sistemleri için kompresör tasarımı, imalatı ve kontrolü
Design, manufacturing and control of compressor for small gas water-cooling systems
SELMAN TAŞAR
Yüksek Lisans
Türkçe
2018
Mekatronik MühendisliğiSelçuk ÜniversitesiMekatronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ KEMAL TÜTÜNCÜ